JPS6354455A - 感温性ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はトランス−１，４結合単位が９０モル％以上の
ジエン系ゴムをブレンドしたゴム組成物。

特に温度に順応して、硬さや剛性などを変化させ得る感
温性ゴム組成物に関す゛るものである。

その主な利用分野は氷雪路用タイヤ部材、防振ゴム部材
、センサーやアクチュエータなどである。

〈従来の技術〉 特開昭５９−１９９３０８　ｒ氷雪路用空気入リタイヤ
」において、スパイクのフランジが５℃以下の温度では
トレッドゴムよりも高い硬さとなり、３０℃以上の温度
ではトレッドゴムと同等もしくは低い硬さとなる特性を
有するゴム材質として、ガラス転移温度が３５℃の原料
ゴムであるノルボルネンゴム組成物を使用した実施例が
記載されている。

〈発明が解決しようとする間層点〉 ノルボルネンゴムは、ガラス転移温度が３５℃を示すが
油展ゴムとして使用する事により、ガラス転移温度を低
温側に移動出来る。

しかし、ノルボルネンゴムはガラス転移温度より約１０
〜２０℃上までの温度範囲で、低温になるに従い硬くな
るが、ガラス転移温度以下では、凍結してしまい脆くな
る。しかも油展してガラス転移温度を下げると、その温
度より１０〜２０℃以上の温度では、充分温度順応しな
くなるという問題点があった。つまり、ノルボルネンゴ
ムの感温性は、ガラス転移温度に附随して生じる現象で
あり、耐寒性と感温性とを同時に合わせもつ事が困難で
あるという問題があった。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者は上記問題を解決すべく鋭意研究の結果、ノル
ボルネンゴムや、それに類するガラス転移温度の高いゴ
ム原料を用いたのでは耐寒性と感温性を合わせもつ感温
性ゴムは得られないが、ガラス転移温度が低くトランス
−１，４結合が９０％以上のジエン系ゴムを天然ゴムお
よびジエン系合成ゴ１１から選ばれた少なくとも一種の
ゴムとブレンドして使用し、加硫することにより温度に
順応して硬さや剛性が会、速に変化する感温性にすぐれ
。

その他の物性や耐寒性が著しく改警される事を見出し、
本発明を達成するに至った。

即ち１本発明の優れた感温性及び耐寒性を有するゴム組
成物は、トランス−１，４結合単位が９０モル％以上で
、結晶化度が２０〜５０％、ガラス転移温度が一３０℃
以下のジエン系ゴム３０〜９０重量部と天然ゴム及びそ
の他のジエン系合成ゴムから選ばれた少なくとも１種の
ゴム７０〜１０重景部を混合したブレンドゴムに加硫剤
を含有してなる感湿性ゴム組成物であることを特徴とす
る。

本発明で用いられるトランス−１，４結合を有するジエ
ン系ゴムとしては１通常の意味ではガンターパーチャや
バラタ、あるいはトランス−１゜４−ポリイソプレン、
トランス−１，４−ポリクロロプレン、トランス−１，
４−ポリブタジェンなどが含まれるが、それのみに限ら
ず適宜、その他のジエン系ゴムを使用することが出来る
６元来ジエン系ゴムは、１．４結合で大部分は結合して
いるが、１，２結合も含まれ分岐している。また、１．
４構造単位は、シス型またはトランス型の２つの型をと
り得るが、一般に対称性でないシス型は非（低）結晶性
であるが対称性を有するトランス型は、結晶性を有する
事がよく知られている１本発明では特にこの結晶化する
事が重要であってトランス−１，４結合を有しガラス転
移温度が一３０℃以下のジエン系ゴムを使用するが、そ
れにはトランス−１，４結合が９０％以上で、結晶化度
が２０〜５０％である事が必要である。

この中でもトランス−１，４−イソプレンゴムは品質が
安定で天然ゴムや他のジエン系ゴムとのブレンド性（相
容性）にもすぐれているので好ましい。本発明において
は原料ゴムとして上記トランス−１，４結合を有するジ
エン系ゴムを３０〜９０重量部と、天然ゴムおよびその
他のジエン系合成ゴムから選ばれた少なくとも１種のゴ
ム７０〜１０重量部を混合したブレンドゴムを用いるが
、ブレンドゴムを用いる場合トランス−１，４結合を有
するジエン系ゴムが３０〜９０重量部以内で、かつ加硫
剤を含有していなければ、本発明で意図するゴム組成物
を得る事が出来ない。

また、ブレンドゴムに使用されるジエン系合成ゴムとは
広い意味に解されるもので、例えば通常のイソプレンゴ
ム（ＴＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン・ブ
タジェンゴム（ＳＢＲ）、ブタジェンゴム（ＯＲ）　、
アクリロニトリルブタジェンゴム（Ｎ［１ｌＲ）等があ
る。ここで云うジエン系合成ゴムとしては、特に結合構
造を明記していないが、トランス−１゜４結合以外のも
のが使用出来その他の結晶性を有するもの、＠えば、シ
ンジオタクチック−１，２結合−ポリプタジエンなども
有効である６次に、上ｕＭ料ゴムに添加される加硫剤と
してはクロロプレンゴム以外では硫黄あるいはパーオキ
サイドが使用出来る。クロロプレゴムは公知の金属酸化
物とチオ尿素系の化合物などが使用できる０本発明にお
いては加硫剤が使用されるがこの理由としては加硫剤が
添加されなければ、結晶性はすぐれるが未加硫であるた
め除晶時及び高温時のゴム物性が悪化するからである。

特に１．４−トランス結合を含有するジエン系ゴムが合
成イソプレンゴムであり加硫剤として０．１〜１重量部
の硫黄を含有するものは物性と共に結晶性がすぐれてい
る。硫黄量が１重量部を越えると結晶性が阻害され、そ
のトランスイソプレンゴムのブレンド割合を多くする必
要があり、経済的にも不利である。

本発明のゴム組成物には１通常使用される配合剤１例え
ば加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、酸化防止剤
、可塑剤、軟化剤、補強剤、充填剤が目的に応じて適宜
配合されるのはもちろんである。

く作用〉 本発明においては、ジエン系ゴムの付加構造のうち、ト
ランス−１，４結合のものとシス−１゜４結合などその
他の結合のもののブレンド物を加硫して使用したことに
より耐寒性は良好でありながら結晶性に優れ、かくして
得られた本発明のゴム組成物は温度が低下すると結晶化
により硬化して硬さが増し、融点以上の温度になると軟
化して硬さが減少し、全体として感温性にすぐれしかも
。

圧縮永久歪や引裂強さなどのゴム物性もすぐれたものと
なっている。

〈実施例〉 次に本発明を実施例により説明する。

実施例１　硬さの温度変化等 第１表に示す原料ゴムを用い、１４種類の配合割合（重
量部）でゴム組成物をつくり、そ九ぞれの配合成分を８
インチ式テストロールで混練りした後、１６０℃でプレ
ス加硫して加硫ゴムを得た。硬さの温度変化、低温での
衝撃脆化テスト、圧縮永久歪み及び引裂き強さを測定し
、それらの結果を第１表に併記する。ここで用いたトラ
ンス−１，４−ポリイソプレンは、トランス−１，４結
合９９％。

結晶化度３６％、ガラス転移温度−６８℃のものを使用
している。いずれのテストもＪＩＳＫ６３０１に規定す
る方法に準拠した。

実験＆１及び２にノルボルネンゴムを使用した比較例を
示した。ノルボルネンゴムの低油展配合Ｎα１では硬さ
の温度による変化度合は充分であるが耐寒性が実験例中
量も悪くなっている。　次に高油展配合−２では、＆１
より耐寒性は改善されているが感温性がほとんどなくな
り、その他の物性も悪化している。

実験＆３．４及び１３に、トランス−１，４結合を有す
るジエン系ゴム（本実験では、トランス−１゜４−ポリ
イソプレンを使用）が本発明における３０〜９０重量部
から外れた比較例を示す、トランス−１，４結合を有す
るジエン系ゴムが３０重量部未満であるＮ１１３、嵐４
は殆んど温度による硬さ変化を示さない。

またそのゴムが単味で使用されたＮα１３では温度によ
る硬さ変化は大きいが低温例での剛性が極端に大きく、
圧縮永久歪みも大きくなり、高温例での引裂き強さが著
しく低下しており問題である。

実験Ｎａ５，６．７．８．９．１０，１１．１２に本発
明を使用した硫黄加硫による実施例を示す、いずれも−
３０℃以下の耐寒性と共に良好な感温性を示している。

実験ＮＱ１４に本発明を使用したパーオキサイド加硫に
よる実施例を示す、実施例（実験＆？）と同等な良好な
耐寒性と感温性を示している。

例示していないが、トランス−１，４−クロロブレンゴ
ムも本発明者が先に出願した特願昭６０−２２７５３７
号の［形状記憶性ゴム弾性体」の明細で明らかなように
すぐれた感温性を示すと云える。

また、本実施例の天然ゴムの一部または全部をイソプレ
ンゴムやスチレンブタジェンゴム、ブタジェンゴムと置
きかえても充分な性能を有することは同業者ならば容易
に理解できる。

以上の例によって充分なゴム物性を保持した上に耐寒性
と感温性を有する本発明の優秀さは明白である。

実施例２　温度と剛性変化 こういった感温性ゴムにおいては、温度変化による硬さ
く剛性）変化が速やかに起こることが要求される。そこ
で、その剛性変化がどの程度のタイム・スケールで生じ
るかを、実験ＮＱ８の本発明配合で調べた結果を第１図
に示す。

本テストでは、２腸／−厚のＪＩＳＫ−６３０１のダン
ベル３号型試験片を使用し、５０℃の温湯と１０℃の冷
水を使用して、それぞれ３０秒浬潰した後の静的応力変
化を測定している。この図からもわかる様に。

わずか３０秒のタイム・スケールで大きく、剛性が変化
しており、充分早い速度で、大きな剛性変化が得られる
事がわかる。

また、冷却の際にさまざまな形状に変形させて数装置い
たところ形状が固定され、熱水に戻すと元の形状にもど
るという形状記憶効果をも示した。

〈発明の効果〉 以上説明してきた様に１本発明においてはゴム成分とし
て特定の結合ｍ位を有するジエン系ゴム３０〜９０重量
部と、天然ゴム及びジエン系合成ゴムからなる群から選
ばれた少なくとも一種のゴム７０〜１０重量部を混合し
たブレンドゴムに加硫剤を配合して得られたゴム組成物
は、第１表からも明らかな如く感温性とともにゴム物性
や耐寒性が改善されるという効果が得られた。

かかる本発明のゴム組成物は、感温性と共に耐寒性が必
要な例えば氷雪路用スパイクタイヤトレッドの一部分や
タイヤに巻きつけて使用するすベリ止め用タイヤチェー
ンや、ＷＬ度によって剛性が変化する防振ゴムなどにも
使用できる。

さらに、本発明のゴム組成物は温度変化によるすぐれた
形状記憶効果をも有するので形状記憶性を利用した建材
、玩具など多くの用途に使用出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は静的応力と伸びの関係を示すグラフである。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　トランス−１，４結合単位が９０モル％以上で結晶
   化度が２０〜５０％、ガラス転移温度が−３０℃以下の
   ジエン系ゴム３０〜９０重量部と、天然ゴムおよびその
   他のジエン系合成ゴムから選ばれた少なくとも一種のゴ
   ム７０〜１０重量部を混合したブレンドゴムに加硫剤を
   含有してなる感温性ゴム組成物。 ２　トランス−１，４結合単位が９０モル％以上で結晶
   化度が２０〜５０％、ガラス転移温度が−３０℃以下の
   ジエン系ゴムが合成イソプレンゴムであり、加硫剤が０
   ．１〜１重量部の硫黄である特許請求の範囲第１項記載
   の感温性ゴム組成物。